electrodynamics:res182

Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Следующая версия
Предыдущая версия
electrodynamics:res182 [2019/10/01 13:36] – создано rootelectrodynamics:res182 [2020/10/06 11:56] (текущий) – root
Строка 1: Строка 1:
 +182. Ёмкости двух уединённых проводников равны $C_1$ и $C_2$. Эти проводники находятся в однородном диэлектрике с проницаемостью $\varepsilon $ вакууме на расстоянии $r,$ большом по сравнению с их собственными размерами.
 +
 +Показать, что ёмкостные коэффициенты системы равны:
 +$$
 +c_{11}=C_1\bigl(1+\frac{C_1C_2}{r^2}\bigr), \hspace{10pt}
 +c_{12}=-\frac{C_1C_2}{r}, \hspace{10pt}
 +c_{22}=C_2\bigl(1+\frac{C_1C_2}{r^2}\bigr).
 +$$
 +
 +УКАЗАНИЕ. Определить сначала [[t08|потенциальные коэффициенты]] с точностью
 +до величины $\frac 1r.$
 +
 +-----
 +
 Так как расстояния r между проводниками много больше их размеров, то можно рассматривать их как точечные, тогда потенциал первого шара: Так как расстояния r между проводниками много больше их размеров, то можно рассматривать их как точечные, тогда потенциал первого шара:
 $$ $$
Строка 5: Строка 19:
 второго второго
 $$ $$
-\varphi_{2}=\frac{q_{1}}{r}+\frac{q_{2}}{C_{2}}+\varphi_{2}=\frac{q_{1}}{r}+\frac{q_{2}}{C_{2}}.
 $$ $$
 Таким образом матрица потенциальных коэффициентов: Таким образом матрица потенциальных коэффициентов:
Строка 12: Строка 26:
 C_{1}^{-1} & r^{-1}\\ C_{1}^{-1} & r^{-1}\\
 r^{-1} & C_{2}^{-1} r^{-1} & C_{2}^{-1}
-\end{array}\right)+\end{array}\right) .
 $$ $$
 Ёмкостная матрица будет ей обратная Ёмкостная матрица будет ей обратная
Строка 22: Строка 36:
 C_{2}^{-1} & -r^{-1}\\ C_{2}^{-1} & -r^{-1}\\
 -r^{-1} & C_{1}^{-1} -r^{-1} & C_{1}^{-1}
-\end{array}\right)+\end{array}\right), 
 +$$ 
 +тогда с учётом малости $\frac 1r$:  
 +$$ 
 +\frac{1}{C_{1}^{-1}C_{2}^{-1}-r^{-2}}=\frac{C_{1}C_{2}}{1-\frac{C_{1}C_{2}}{r^2}}\approx 
 +C_{1}C_{2}\left(1+\frac{C_{1}C_{2}}{r^2}\right). 
 +$$ 
 +Оставив только первые и вторые степени по $r$, действительно получим, что: 
 +$$ 
 +c_{11}=C_1\bigl(1+\frac{C_1C_2}{r^2}\bigr), \hspace{10pt} 
 +c_{12}=-\frac{C_1C_2}{r}, \hspace{10pt} 
 +c_{22}=C_2\bigl(1+\frac{C_1C_2}{r^2}\bigr).
 $$ $$
-тогда с учётом малости r оставим только первые и вторsые степени: 
-